土木工程网-工程师的家园
大体积混凝土裂缝的控制与处理
RSS 打印 复制链接 发布时间2013-12-16 08:34:42

 摘要随着国家建设的发展市政工程的?#24230;?#36827;一步加大大体积混凝土在桥梁结构中应用的越来越多而且主要应用于主要受力部分但是相应暴露出来的问题也越来越多其中大体积混凝土的裂缝问题尤为突出本文通过现场施工管理从设计施工的角度分析了造成桥梁结构中大体积混凝土裂缝的原因并提出如何预防检查和处理大体积混凝土裂缝的主要技术措施
关键词大体积混凝土裂缝原因控制处理防范


1         混凝土裂缝产生的原因

1.1抗拉强度

大体积混凝土结构通常具有以下特点混凝土是脆性材料抗拉强度只有抗压强度的1/10左右大体积混凝土的断面尺寸较大由于水泥的水化热会使混凝土内部温度?#26412;?#19978;升以及在以后的降温过程中在一定的约束条件下会产生相当大的拉应力大体积混凝土结构中通常只在表面配置少量?#32440;?#25110;者不配?#32440;?#22240;此拉应力要由混凝土本身来承担

1.2温度变化引起的裂缝

温度变化引起的裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中混凝土浇筑后在硬化过程中水泥水化产生大量的水化热当水泥用量在350550kg/m3,每立方米混凝土将释放出1750027500KJ的热量从而使混凝土内部的温度升达70左右甚至更高混凝土具有热胀冷缩的性质当外部环境或结构内部温度发生变化混凝土将发生变形若变形遭到约束则在结构内将产生应力当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝温度裂缝的特征主要是表面裂缝的走向一般与主筋平行或接近平行裂缝宽度大小不一

1.3塑性裂缝

塑性裂缝多在新浇注的混凝土构件暴露于空气中的上表面出现塑性收缩是指混凝土在凝结之前表面因失水较快而产生的收缩塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现裂缝多呈中间宽两端细?#39029;?#30701;不一互不连贯状态较短的裂缝一般长2030M较长的裂缝可达23m,宽15L混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小或者混凝土刚刚终凝而强度很小?#20445;?#21463;高温或较大风力的影响混凝土表面失水过快造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积?#26412;?#25910;缩而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩因此产生龟裂影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比混凝土的凝结时间环境温度风速相对湿度等等

1.4荷载引起的裂缝

混凝土桥梁在常规静动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝归纳起来主要有直接应力裂缝直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝设计计算阶段结构计算时不计算或部分漏算计算模型不合理结构受力假设与实际受力?#29615;?#33655;载少算或漏算内力与配筋计算错误结构安全系数不够结构设计时不考虑施工的可能性设计断面不足结构处理不?#20445;?#35774;计图纸交代不清等施工?#20445;?#19981;加限制地堆放施工机具材料不了解预制结构结构受力特点随意翻身起吊运输安装不按设计图纸施工?#31859;?#26356;改结构施工?#25215;}?#25913;变结构受力模式不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等

2        大体积混凝土裂缝的控制措施

2.1掺加外加料和外加剂

在大体积混凝土中掺入一定量的粉煤灰后可以增加混凝土的密实度水泥由于温差主要是由水化热产生的所以为了减小温差就要尽量降低水化热为了降低水化热要尽量采取早期水化热低的水泥由于水泥的水化热是矿物成分与细度的函数要降低水泥的水化热主要是选择适宜的矿物组成和调整水泥的细度模数硅酸盐水泥的矿物组成主要有C3SC2SC3A和C4AF试验表明水泥中的?#20102;?#19977;钙和硅酸三钙含量高的水化热较高所以为了减少水泥的水化热必须降低熟?#29616;C3A和C3S的含量在施工中一般采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥另外在不影响水泥活性的情况下要尽量使水泥的细度?#23454;?#20943;小因为水泥的细度会影响水化热的放热速率试验表明比表面积每增加100M2/g1d的水化热增加17J/g21J/g, 7d和20d均增加4J/g12J/g

2.2提高抗渗能力

提高抗渗能力?#32435;?#28151;凝土的工作度降低最终收缩?#25285;?#20943;少水泥用量要降低大体积混凝土的水泥水化热引起的内部温升防止结构出现温度裂缝利用粉煤灰作混凝土的掺合料是最有效的方法之一外加?#37327;?#20197;从以下几个方面来选择UFA膨?#22270;?#23427;可以等量替换水泥并且使混凝土产生适度的膨胀?#29615;?#38754;保证混凝土的密实度另?#29615;?#38754;使混凝土内部产生压力以抵消混凝土中产生的部分拉应力

2.3做好表面隔热保护

大体积混凝土的温度裂缝主要是由内外温差过大引起的混凝土浇注后水泥因水化引起水化热由于混凝土体积大聚集在内部的水泥水化热不易散发混凝土内部温度降显著升高而其表面则散热较快形成了较大的温度差使混凝土内部产生压应力表面产生拉应力此?#20445;?#28151;凝土龄期短抗拉强度低当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度则会在混凝土表面产生裂缝如果此时受到冷空气的袭击或者过分通风散热使表面温度降温过大就很容易导致裂缝的产生所以在混凝土拆模后特别是低温季节在拆模后立即采取表面保护防止表面降温过大引起裂缝另外当日平均气温在23d内连续下降不小于68?#20445;?8d龄期内混凝土表面必须进行表面保护

3         大体积混凝土裂缝的处理防范

3.1大体积混凝土施工段的划分及浇筑?#25215;?#24212;根据具体工程结构?#33539;?#36890;常按该工程项目划分表的单元工程进行划分混凝土可采用混凝土运输车运到现场汽?#24403;?#25110;混凝土输送泵运送入仓如采用非泵送混凝土可用吊?#25269;?#25509;布料或搭设脚手架采用机动车布料大体积混凝土必须根据当地中长期天气预报选择最佳天气条件进行浇筑应尽量安排在低温时段浇筑以最大限度降低混凝土的初凝温度在浇筑过程中应遵循“同时浇筑分层推进一次到顶循序渐进”的成熟工艺振捣时重点控制两点即混凝土流淌的最近点和最远点振动点振动时不能漏振尽可能采用两次振捣工艺以提高混凝土的密实度

3.2加强后期养护工作养护主要是保?#36136;?#23452;的温度和湿度以便控制混凝土内表温差促进混凝土强度的正常发展及防止混凝土裂缝的产生和发展根据工程的具体情况应尽可能多养护一段时间拆模后立即回土或覆盖保护同时预防近期骤冷气候影响以控制内表温差防止混凝土早期和中期裂缝养护用水的温度应与现场测得的混凝土表面温度接近以免人为造成混凝土表面产生温度梯度进而出现裂缝大体积混凝土的养护不仅要满足强度增长的需要还应通过温度控制防止因温度变形引起混凝土的开裂温度控制就是对混凝土的浇筑温度和混凝土内部的最高温度进行控制

4  结束语

通过对裂缝产生的原因机理的分析采取一定的针对性的措施大体积混凝土的裂缝是可以减少到合理范围的但由于裂缝产生的原因很复杂要做到完全避免裂缝的产生还有一定的难度还需要大量的研究和实践控制和预防大体积混凝土裂缝大体积混凝土的材料?#22303;?#32541;主要是由温度应力和混凝土收缩引起的笔者认为精心选择原材料并在施工中采用合理的方法能有效的防止裂缝的发生
 

更多
  • 相关新闻
  • 热点推荐
  • 我来说两句 ()
用户名 验证码 验证码
  • 本月热门下载
  • 本月推荐表格
关于我们 - 免责声明 - 广告合作 - 支付方式 - 联系方式 - 申请链接 - 网站帮助 - 网站地图 - 加入收藏 - 设为首页
Copyright © 2007 - 2012 www.55665590.com All Rights Reserved. 土木工程网 版权所有 赣ICP备08000460号
?#31361;?#26381;务 MSN: civilcn#163.com E-mail: ?#21482;?5979848699
ôʫ8